工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2(g)反应催化合成甲醇CH3OH(g):(1)已知:①2CO(g)+O2

工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2(g)反应催化合成甲醇CH3OH(g):(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol... 工业上通常在恒容密闭容器中采用CO(g)和H2(g)反应催化合成甲醇CH3OH(g):(1)已知:①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ?mol-1③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ?mol-1则CO(g)与H2(g)合成CH3OH(g)的热化学方程式是______; (2)判断反应达到平衡状态的依据是(填字母序号,下同)______;A.混合气体的密度不变B.混合气体的平均相对分子质量不变C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化D.生成CH3OH(g)的速率与消耗CO(g)的速率相等(3)下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数(K);温度250℃300℃350℃K2.0410.2500.012某温度下,将2mol CO(g)和6mol H2(g)充入2L的密闭容器中,充分反应后,达到平衡时测得c(CO)=0.5mol/L,则CO(g)的转化率为______,此时的温度为______;(4)要提高CO(g)的转化率,可以采取的措施是______;A.升高温度 B.加入催化剂 C.增加CO(g)的浓度 D.加入H2(g)加压 E.分离出甲醇 F.加入惰性气体加压(5)一定条件下,在容积相同的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如下:容器甲乙丙反应物投入量1mol CO 2mol H21mol CH3OH2mol CH3OH平衡数据CH3OH的浓度(mol/L)c 1c 2c 3反应的能量变化的绝对值(kJ)abc体系压强(Pa)P1P2P3反应物转化率α1α2α3下列说法正确的是______;A.2c1>c3 B.a+b=129 C.2p2<p3 D.α1+α3<1. 展开
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宣哥无限叼514
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(1)已知①2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-566.0kJ?mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=-398.0kJ?mol-1
③2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-1104.0kJ?mol-1
根据盖斯定律:①×
1
2
+②-③×
1
2
得:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H=-129.0 kJ?mol-1
故答案为:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);△H=-129.0 kJ?mol-1
(2)A.反应容器的体积不变,质量守恒,所以混合气体的密度始终不变,不能判断平衡状态,故A错误;
B.反应后气体的物质的量减少,气体的质量不变,所以混合气体的平均相对分子质量逐渐减小,当混合气体的平均相对分子质量保持不变即是平衡状态,故B正确;
C.CH3OH(g)、CO(g)、H2(g)的浓度都不再发生变化,即是平衡状态,故C正确;
D.生成CH3OH(g)为正速率,消耗CO(g)的也为正速率,均为正速率,二者相等,不能说明达到平衡状态,故D错误;
故答案为:BC;
(3)某温度下,将2mol CO和6mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应达到平衡后,测得c(CO)=0.5mol?L-1
                CO(g)+2H2(g)?CH3 OH(g)
起始量(mol/L)  1       3        0
变化量(mol/L) 0.5      1       0.5
平衡量(mol/L) 0.5      2       0.5
则CO(g)的转化率为:
0.5
1
×100%=50%;
平衡常数K=
c(CH3OH)
c(CO)c2(H2)
=
0.5
0.5×22
=0.25;
对比图表可知,反应是在300℃达到的平衡,
故答案为:50%;300℃;
(4)A.已知该反应为放热反应,升高温度,平衡逆移,CO的转化率减小,故A错误;
B.加入催化剂,平衡不移动,则CO的转化率不变,故B错误;
C.增加CO(g)的浓度,CO的转化率减小,故C错误;
D.加入H2(g)加压,平衡正移,CO的转化率增大,故D正确;
E.分离出甲醇,则平衡正移,CO的转化率增大,故E正确;
F.加入惰性气体加压,由于容器的体积不变,各反应物的浓度不变,平衡不移动,CO的转化率不变,故F错误;
故答案为:DE;
(5)A、甲、丙相比较,把甲等效为开始加入1molCH3OH,丙中甲醇的物质的量为甲的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2c1<c3,故A错误;
B、由题目可知生成1molCH3OH的能量变化129kJ,甲、乙平衡状态相同,令平衡时甲醇为nmol,对于甲容器,a=129n,对于乙容器b=129(1-n),故a+b=129,故B正确;
C、比较乙、丙可知,丙中甲醇的物质的量为乙的2倍,压强增大,对于反应CH3OH(g)?CO(g)+2H2(g),平衡向生成甲醇的方向移动,故2p2>p3,故C错误;
D、甲、乙处于相同的平衡状态,则α12=1,由C的分析可知α2>α3,所以a1+a3<1,故D正确;
故答案为:BD.
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